Différences entre l'usinage lié à 5 axes et l'usinage 3 + 2 axes

Qu'est-ce que l'usinage CNC 3 + 2 axes?

Les frais de fraisage verticaux et horizontaux peuvent implémenter les trois axes d'usinage standard. Cependant, une plaque tournante et des trunnions de rotation d'inclinaison ont été installées pour fournir un mouvement de rotation le long des deux autres axes. Fondamentalement, il s'agit d'un processus d'usinage à 3 + 2 axes.

Le positionnement de l'usinage à 5 axes décrit ce type d'usinage car les quatrième et cinquième axes sont utilisés pour maintenir le composant en place tout au long de l'opération. Les opérations d'usinage à trois axes standard peuvent ensuite être effectuées comme alternative au mouvement continu requis par le processus. De plus, les outils de coupe utilisés dans les centres d'usinage 3 + 2 axes sont plus courts et plus forts. Par conséquent, vous pouvez être sûr que la stabilité dimensionnelle est améliorée.

L'accord d'usinage 3 + 2 améliore les avantages des centres d'usinage à 3 axes standard. La capacité de machine à 360 degrés autour de la pièce est un avantage majeur. Par conséquent, moins de préparation est nécessaire tout au long du processus de production. Cela réduira le temps de fabrication et les dépenses.

Comment fonctionne l'usinage CNC à 3 + 2 axe?

En fait, l'objectif de l'usinage CNC de positionnement 3 + 2 semble être d'atteindre l'usinage à 3 axes à un angle donné. C'est la raison d'être de cette approche. En d'autres termes, même lorsqu'il est transformé en un angle spécifique, une machine CNC peut continuer à fonctionner de la même manière qu'un outil de machine à trois axes standard.

Qu'est-ce que l'usinage CNC lié à 5 axes?

Les outils de coupe peuvent se déplacer simultanément dans toutes les directions lors des processus d'usinage synchronisés à 5 axes. Les pièces requises sont fabriquées simultanément à partir de trois axes linéaires et de deux axes rotatifs.

Usinage CNC simultané à 5 axes

L'axe de la table d'inclinaison (a) et l'axe de la table rotative (b) sont les noms des deux axes auxiliaires. Le mouvement des axes indique que l'usinage à 5 axes nécessite une inclinaison supplémentaire de la broche ou de la table ou de la table. En conséquence, davantage de mouvements et de rotations se produisent, améliorant les performances des programmes d'usinage CNC standard.

Avec l'aide des quatrième et cinquième axes, les machinistes peuvent créer jusqu'à cinq surfaces différentes à la fois. Par conséquent, le processus est à la fois précis et productif. De plus, il accélère le processus de création de détails et de cadres complexes. En raison de la configuration réduite, cette méthode est rentable et peut être utilisée dans un large éventail d'expériences.

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Usinage CNC à 3 + 2 et 5 axes

La configuration est l'endroit où vous verrez la plus grande différence entre l'usinage CNC 3 + 2 et 5 axes. Les outils de coupe d'un centre d'usinage à 5 axes peuvent se déplacer dans cinq directions différentes. Cependant, l'usinage 3 + 2 axes combine les capacités d'une machine CNC à 3 axes avec celle d'un trunnion rotarien inclinable et d'une platine.

Les entreprises et les types de produits les mieux adaptés à l'usinage des axes 3 + 2 et 5+ varient également. L'usinage 3 + 2 est efficace pour l'usinage à surface plate, tandis que l'usinage CNC à 5 axes est idéal pour l'usinage des surfaces en forme de complexe. Cependant, toutes les pièces ne nécessitent pas un axe complet à 5, et parfois l'usinage 3 + 2 CNC semble plus efficace. L'un des avantages importants de l'usinage à cinq axes est qu'il peut compléter l'usinage CNC et le traitement géométrique de diverses pièces, ce qui convient aux industries ayant des exigences plus élevées telles que l'aérospatiale et l'industrie militaire.

Quelle méthode doit être choisie? Vous devez comprendre les avantages et les inconvénients associés à chacun d'eux en conséquence.

Avantages du traitement 3 + 2

Les principaux avantages de l'usinage 3 + 2 axes sont:

Générer des fonctionnalités plus complexes

Cette technique permet d'utiliser des outils de coupe plus courts et plus durs pour créer des murs escarpés, des contre-dépouilles de cavité et de nombreuses autres caractéristiques complexes. De plus, des angles spécifiques à la surface de coupe sont possibles.

Moins de code de programmation

Par rapport à l'usinage simultané à 5 axes, l'usinage 3 + 2 CNC implique des trajectoires spatiales plus petites. Plus la distance de déplacement de l'outil est court, plus le mouvement de rotation est petit, permettant de faire surface de forme libre dans une programmation plus accessible.

Réduire les coûts et les temps de cycle plus courts

L'usinage 3 + 2 CNC est capable d'usinter simultanément cinq surfaces différentes ou plus, ce qui peut être un énorme défi pour les centres d'usinage traditionnels à trois axes.

Inconvénients du traitement 3 + 2

L'usinage 3 + 2 est généralement considéré comme définissant un angle constant à la broche. Les composants avec des géométries complexes peuvent nécessiter de nombreuses vues intitulées pour couvrir toute la surface, mais cela entraîne des chemins d'outils qui se chevauchent, ce qui augmente le temps d'usinage.

Avantages de l'usinage à 5 axes

Économisez le coût et le temps

Les pièces usinées à 5 axes peuvent être produites en masse en une seule opération. Une seule configuration permet d'économiser du temps et de l'argent. De plus, l'utilisation de moules plus courts prolonge la durée de vie et élimine le besoin de maintenance fréquente et de remplacement régulier des moisissures, réduisant encore les coûts de production et les temps de cycle.

Excellente qualité et précision

Les dernières machines-outils CNC à 5 axes sur le marché n'ont pas besoin d'ajuster divers angles de la pièce lors de la coupe, améliorant considérablement la tolérance de traitement. Cela signifie que l'usinage à 5 axes implique moins d'interférence humaine, il y a donc moins de possibilités d'erreurs tout en améliorant la qualité des pièces.

Détails géométriques complexes

Les centres d'usinage à 5 axes permettent aux outils d'accéder aux pièces à partir de n'importe quelle direction. Les pièces peuvent être terminées individuellement sur cette machine, éliminant la nécessité de les déplacer à travers plusieurs postes de travail. En permettant non seulement au mouvement sur les axes linéaires x, y et z, mais aussi à la rotation sur les axes A et B, les rotations supplémentaires dans cette méthode d'usinage permettent des géométries et des formes plus complexes.

Améliorer la productivité et la répétabilité

Lors de l'utilisation d'usinage à 5 axes, l'outil de coupe est souvent tangentiel à la surface de coupe. Cette configuration permet de supprimer le matériau supplémentaire à mesure que l'outil tourne. En conséquence, les coûts d'usinage globaux et les temps de cycle sont réduits. De plus, certains paramètres de la machine permettent d'utiliser des outils de coupe plus courts, d'augmenter la durée de vie de l'outil et d'assurer la répétabilité.

Excellent traitement de surface

L'axe supplémentaire aligne correctement les pièces, les rapprochant de l'outil de coupe. Par conséquent, vous pouvez utiliser des plus courts pour créer la forme souhaitée. Ces outils permettent une coupe à grande vitesse avec un minimum de vibrations. Moins de vibrations réduit l'apparence des marques de "gigue" sur le produit final. Vous pouvez vous attendre à créer une finition de surface exceptionnelle tout en réduisant les dépenses et le temps de post-traitement.

Inconvénients de l'usinage à 5 axes

Il est avantageux de comprendre les inconvénients de l'usinage CNC à 5 axes, malgré ses nombreux avantages.

Exigences plus élevées pour la programmation et le fonctionnement

Les axes de rotation supplémentaires et les trajectoires spatiales impliquées sont spécialisées et abstraites. Par conséquent, plus d'efforts de programmation sont nécessaires pour atteindre la précision d'usinage nécessaire, la précision et la qualité de surface.

Coût initial plus élevé

Les prix des machines CNC à 5 axes et leur logiciel nécessaire sont assez élevés. Beaucoup plus élevé que les exigences des centres d'usinage à 3 axes ou à 4 axes. De même, les machines sont plus coûteuses et complexes à maintenir que les machines-outils traditionnels. Ce facteur affecte également directement le coût de traitement des pièces usinées à 5 axes.

Ne fonctionne pas avec certaines applications

Les technologies d'usinage à 4 et 5 axes ne peuvent pas être utilisées lorsque l'outil est trop court ou que la poignée est trop large. Par conséquent, les vibrations ne peuvent pas être évitées aux angles d'inclinaison.

Quel est le meilleur coup de broyage 3 + 2 ou 5 axes?

Vous constaterez que les capacités de l'usinage à 5 axes et 3 + 2 sont très similaires. Les deux peuvent aider la chaîne de production de n'importe quelle usine à fonctionner plus efficacement. Cependant, l'approche appropriée dépendra de l'application spécifique pour laquelle les résultats sont attendus. Spécifique aux projets de traitement plat, le traitement 3 + 2 est très efficace. En revanche, l'usinage à 5 axes convient plus aux surfaces complexes.

Avec l'usinage 3 + 2, les utilisateurs d'usinage actuels à 3 axes peuvent rapidement passer à une opération d'usinage complète à 5 axes. Il offre de nombreuses fonctionnalités haut de gamme d'une machine complète à 5 axes sans le prix élevé. Étant donné que les machines à 5 axes sont coûteuses à configurer et à programmer, l'usinage 3 + 2 peut être une meilleure option.

D'un autre côté, les centres d'usinage à 5 axes augmentent la productivité tout en fabriquant des composants avec des géométries complexes et des normes de tolérance étroite. Ils augmentent souvent l'efficacité et la rentabilité d'un large éventail de tâches de traitement. En conséquence, moins de temps est consacré à la configuration, le produit fini est plus précis et le temps de production est réduit car ils peuvent traiter simultanément les cinq côtés du composant.